浅谈广播电视卫星信号的数字调制解调技术

浅谈广播电视卫星信号的数字调制解调技术

郝留旺

栾川县公安局交通警察大队  471500

摘要:在计算机技术飞速发展的情况下,人们的生活和工作都得到了非常大的便利,广播电视卫星的应用面也越来越广,在通信的业务急剧增加的情况下,以前的通信速度也慢慢满足不了现代通信技术的需求,而数字调制技术的发展越来越快。信道频道在一些情况下会受到限制,增加了信息的传输率,这样就可以升高频带的利用效率。

关键词:广播;电视;信号;调制解调

我国的在计算机行业的发展非常迅速,而广播电视在我国的用户量也是非常多的,广播电视卫星的应用广度也在不断地扩大。广播电视卫星体系中包含了很多的环节。数字调节技术在实际的应用当中,可以对载波进行有效地调节,让数字信号可以在一定带宽的信道里面非常顺利地传递。在数字信号传递的过程当中,主要是对高频信号和脉冲载波进行具体的调制,只有在经过了具体调制之后,才能被充分利用。目前我国的广播电视卫星使用的调制方式主要是数字调制方式,随着我国通信用户的不断增多,相关业务的信息量成爆炸式地增长,所以数字调制解调技术就在其具体的应用当中为我国的相关业务作出了巨大的贡献。

1、数字解调技术的概述

数字解调技术将解调和调制进行了非常好的相互结合,结合之后就可以让信号进行更好的传送。首先数字调制可以进行频谱搬移,将需要传送的信号转移到相对应的频道里面,并进行相关的传输,这样就可以让发出的信源和频道相互匹配上,从而实现了数字调制解调的特定功能。而在进行数字调制的过程当中功率谱里面的主瓣是和调波相互能够对应上的,且主瓣占有的信号能量是非常多的,同时波瓣相对来说是较窄的,且可以快速地滚落;而在这个过程中,外衰减的量也是非常大的,而旁瓣的功能相对而言比较小,这样就能够把对其他通路的影响度降到最低点;与此同时,还要将频带的利用效率提升到新的档次。

2、数字调制技术的原理

在广播电视卫星体系的整个运转过程当中,其接收的一端和发出的一端都需要有中频的过滤器,这个滤波器能够在信道里对传输进行限制,同时,在发射机的里面是有高功率放大器的,而在转发器里面的有TWTA,这两个部件都是非线性的部件,这就导致了信道也是非线性的。总体来说,调制的方式就必须是有包络恒定的特点的,且其功率谱占有率需要达到最小值。在实际应用当中,PSK含有这些特点,所以在广播电视卫星系统当中应用得最广泛。

PSK可以按照对数据信息呈现出来的方式不同来进行分类,,可以分成两种类型,若是在表示的过程当中,利用了不同的相位,则属于绝对移相;而当采用载波的相位来表达所需传送的信息时,就是相对移相,这种方式是在运行的过程中,相对变化产生是在相位里面的,这也是数据信息可以呈现在眼前的关键。

数字调制就是对大量信息和庞杂的数据进行传输的时候,信号载波相位是处于不断变化的状态当中的,而相位调制就是对这个变化进行的利用。在传输过程当中,信号载波相位是需要进行转变的,在这个过程发生的时候,可以同时对卫星信号进行应用,而在这两个部分不断地运作的时候,可以将频谱进行转移。在实际的运行过程当中,有可能会出现值的频率完全相同,而当这种情况出现时,频率会同时震荡,信号载波和卫星数字信号都会在同一个时间之内到达频率的顶峰和零值。若是这二者差异的时候,则不会有最大频率和零值的出现。如果卫星信号出现的转变较大,则这二者会产生差异,差异大小为半个周期,即相位差异为180°。

3、广播电视卫星数字调制方法简述

当对相位调制的阶数进行增加之后，数字相位的阶数也会跟着同步增加，这样需要很大程度上增加卫星频率。在这种状况下,整个卫星系统的干扰能力降低,同时会让其复杂性展现出来。

3.1八进制控制

在8进制(8PSK)的应用中,处于卫星载波里面的数字信息呈现出来8中完全不同的相位。接着利用二进制接收到的信息输入到整个设备当中,然后必须对信号进行串并,并且串并的模式是统一的,而在输入的程序里面,比特序列里面就会体现出串并的变化。在8PSK实际工作当中,可能会出现信号模糊的情况,若是想要减少这种情况的发生,就可以采用8DPSK的技术来对此进行解决。8DPSK的原理也是采用载波相位的变化来将需要的信号进行快速传递的，这种技术首先需要将二进制赎金进行串并然后进行转换。

3.2四进制控制

四进制控制是把传入进来的信息采用四种不同值的相位来呈现和表达出来，由于从调制器中传输进来的信息时二进制的，需要将其与四进制的相位进行匹配,这时就必须有一个对数据进行转换的过程。在对QPSK进行理解时,可以将其分为是两个BPSK组合而来的。输入的信息类型是二进制串联而形成的，在对信息进行串并之后，其会分成两路传播，兵器速率会减半。QDPSK传递数字信号的方式是利用了载波的变化来传递数字信号的,其与QPSK的不同之处就是添置了一个码变换器

^[1]。

3.3二进制控制

BPSK是采用两种不同相位来对输入的信息进行表示。二进制信号是用电平进行转换的,转化成双极性信号,再和载波相处,最终就形成了BPSK信号。这种信号需要有一个固定的参考值,即需要拥有一个没有被调节过的载波,所以在实际进行调解的时候,就必须要有一个同步载波,若同步不完全,则会产生相位的变差,这就可能会造成有误的判决,相位会变得模糊,工作会向相反的方而客服向进行,而克服这种影响的常用方法是利用2DPSK^[2]。图1为2DPSK信号调制框。

图1为2DPSK信号调制框。

4、卫星信号调制的制约因素

4.1信号的干扰

广播电视卫星的用户在使用的过程当中，可能会遇到信号的接受不正常的情况。而造成这种情况出现的最主要的原因是波形出现问题,从而对卫星信号产生一定的干扰。在传播过程中,主要是正交干扰和码间的干扰这两种干扰间发生的相互影响才形成了波形的失真。正交干扰产生的最直接原因是在传送的过程当中出现了失真的情况,信号被干扰的情况下,用户接收到的信号就是被干扰后的不正常信号了。

4.2正弦载波相位的轨道偏离

广播电视卫星体系对卫星信号通常采OPSK进行调制,这样接受的数据才能够更方便地进行传播。若正弦载波相位偏离,则会降低卫星调节器的速度和输出频率,这就会导致比特计算出错的概率升高。

4.3电平的漂移

广播电视卫星体系即使在正常情况下也可能会受到一些影响,这些能造成影响的外界因素很多,例如外界环境额温度变化、使用电源电压的正常与否和整个设备的各种器件。环境和温度的变化以及电压高低的改变都会对电平产生一些影响,同时设备原件的不断老化也可能会导致整个设备的运转出错,最终导致出现电平漂移,让信号的强度减弱,比特差的出错率增加。

4.4噪声造成的干扰

广播电视卫星体系的信号在整个传播的过程当中,客户端接口反射出来的信号、载波的波动情况和本振源信号都会带来一定的信号干扰。若载波不稳定是,微信信号同时也会出现抖动的现象,这就会导致信号强度下降。在信号被传送的过程当中,若各个接口的匹配度很低,那就有可能会出现噪声的干扰,这就会对信号的路线进行干扰,让信号的传播路线出现偏差。而卫星信号在收发的时候会产生一定程度的震动,而这也会产生一些噪声干扰。

5、小结

从总体来看,卫星信号的稳定性是非常重要的，并且其稳定性可能会受到诸多方面的影响。如何高效地解决这些问题还有待深入研究。在实际的应用当中，二进制和四进制方式的局限性非常多，而八进制的应用相对来说较普遍。在现代的广播电视卫星体系中，信号调剂技术大多是利用OPSK来完成的。我国的广播电视使用的范围是很多的,而广播电视在使用的过程中,可能会出现一些问题。针对一些可能会造成影响的环节进行的分析,可以为广播电视卫星信号的数字调制解调提供一些帮助,这样就可以让广播电视卫星信号的深入研究提供了一些思路和分析。

参考文献：

[1]张洪波.广播电视卫星信号的数字调制解调技术探究[J].广播电视信息,2017(03):94-96.DOI:10.16045/j.cnki.rti.2017.03.024.

[2]杨帆.浅谈广播电视卫星信号的数字调制解调技术[J].通讯世界,2016(11):112-113.

[3]余立新.5G信号对广播电视卫星地球站的干扰分析与处置[J].电视技术,2020,44(06):22-28.DOI:10.16280/j.videoe.2020.06.006.